JPS629882A - Drive for multi-joint type robot - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は多関節型ロボットの駆動部、置に係り特に電動
型の多関節型ロボットに合理的に通用し得る小型化され
た駆動装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive unit and a device for an articulated robot, and particularly relates to a miniaturized drive device that can be reasonably used in an electric articulated robot. It is something.

「発明の背景」 従来、塗装用ロボットなどのように爆発性の高い雰囲気
内で使用されるロボットの場合には、一般に着火性のな
い油圧シリンダを用いた油圧駆動型のロボットが通用さ
れている。しかし、多関節型ロボットの場合、その位置
検出は関節の回転角度によって行われるのに対し、油圧
シリンダの駆動は直線的に行われるため、両者の換算に
複雑な計算を行わざるを得す、制御装置を構成するマイ
クロコンピュータの負担が重いという欠点がある。"Background of the Invention" Conventionally, in the case of robots used in highly explosive atmospheres, such as painting robots, hydraulically driven robots using hydraulic cylinders that are not ignitable have generally been used. . However, in the case of articulated robots, the position is detected by the rotation angle of the joints, whereas the hydraulic cylinder is driven linearly, so complex calculations are required to convert the two. The disadvantage is that the burden on the microcomputer that constitutes the control device is heavy.

また、油圧シリンダの位置決め精度は油圧シリンダ自身
の精度によって決定されるのに対し、電動機を用いた電
動型タイプの場合には、減速機と共に用いられるため、
極めて細かな位置決めが可能となるという長所がある。In addition, the positioning accuracy of a hydraulic cylinder is determined by the accuracy of the hydraulic cylinder itself, whereas in the case of an electric type using an electric motor, it is used together with a reduction gear.
It has the advantage of allowing extremely precise positioning.

また、従来は上記のように電動機のスパークによる爆発
の危険性を排除するために、油圧シリンダなどを用いる
しか方法がなかったが、近年、シール性の向上により高
度に防爆処置を施した電動機が開発され、塗装用ロボッ
トなどにも通用可能の電動機が市場に提供されている。Additionally, in the past, the only way to eliminate the risk of explosion due to electric motor sparks was to use hydraulic cylinders, but in recent years electric motors have been made highly explosion-proof due to improved sealing. Electric motors that have been developed and can be used in painting robots are now available on the market.

このような電動機を用いた従来の多関節型ロボットとし
ては、例えば特開昭５９−１０７８７５号公報に記載さ
れたものが知られている。これは第１アームの揺動中心
軸に平行に電動機を配設したもので、旋回台が旋回した
時に上記電動機が移動する円弧状の空間の半径が大きく
被塗装物や溶接層ワーク等の作業対象物をロボットの見
返に置くことができず、大きい作業空間を必要とすると
いう問題がある。As a conventional articulated robot using such an electric motor, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-open No. 107875/1983 is known. This has an electric motor installed parallel to the pivot axis of the first arm, and the radius of the arc-shaped space in which the electric motor moves when the swivel table rotates is large, allowing for work such as workpieces to be painted or welded layer workpieces. There is a problem in that the object cannot be placed on the end face of the robot and a large work space is required.

また上記のような電動機は重量物であるからその旋回に
おける慣性が大きくなり旋回軸の径を太き（したり、容
量の大きい電動機を必要とし不経済である。Furthermore, since the electric motor as described above is a heavy object, its inertia during turning is large, and the diameter of the turning shaft is increased (or a large capacity electric motor is required), which is uneconomical.

従って本発明の目的は旋回半径を小さくできるロボット
の駆動装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a robot drive device that can reduce the turning radius.

「発明の構成」 上記目的を達成するために本発明が採用する主たる手段
は、その要旨とする処が旋回台上にこの旋回台の旋回軸
を含む揺動面内で揺動運動する第１アームを取り付け、
この第１アームに上記揺動面内で揺動運動する第２アー
ムを取り付け、上記第２アームの先端に屈曲駆動部材の
進退により屈曲動作をする手首部を取り付けた多関節型
ロボットの手首駆動装置において、上記第１アーム及び
第２アームを駆動する電動機をそれぞれ上記旋回台上に
立設した点にある多関節型ロボットの駆動装置である。"Structure of the Invention" The main means adopted by the present invention to achieve the above object is that the main means is that the first device on the swivel table is movable in a oscillating plane that includes the rotation axis of the swivel table. Attach the arm,
Wrist drive of an articulated robot in which a second arm that swings in the swing plane is attached to the first arm, and a wrist section that moves in a bending motion by advancing and retreating the bending drive member is attached to the tip of the second arm. The device is a multi-jointed robot drive device in which electric motors for driving the first arm and the second arm are respectively installed upright on the swivel table.

「実施例」 続いて添付した図面を参照して、本発明を具体化した実
施例に付き説明し、本発明の理解に供する。ここに第１
図は本発明の一実施例に係る塗装用ロボットの正面図、
第２図は第１図におけるＡ矢視図、第３図は同塗装用ロ
ボットの旋回台部分の駆動機構を示す断面図、第４図は
第１図におけるＢ−Ｂ矢視図、第５図は第４図における
Ｃ−Ｃ矢視部部分断面図、第６図は同ロボットの平面図
、第７図は同ロボットの手首部分に揺動動作を与える減
速機部分の構造を示す正面図で、第１図におけるＤ矢視
図、第８図は第７図に示した減速機の平断面図、第９図
は同ロボットの手首部分にひねり動作を与える電動機に
連結された減速機の正断面図、第１Ｏ図は同ロボットの
第２アームの揺動中心軸部分を示す正断面図、第１１図
は第２アームの平断面図、第１２図は同第２アームの正
断面図、第１３図は同ロボットの手首部分の構造を示す
部分的正断面図である。``Example'' Next, examples embodying the present invention will be described with reference to the attached drawings to provide an understanding of the present invention. here the first
The figure is a front view of a painting robot according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view taken along arrow A in Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view showing the drive mechanism of the rotating table portion of the painting robot, Fig. 4 is a view taken along arrow B-B in Fig. 1, and Fig. 5 The figure is a partial sectional view taken along line C-C in Figure 4, Figure 6 is a plan view of the same robot, and Figure 7 is a front view showing the structure of the speed reducer section that provides rocking motion to the wrist part of the robot. 1, FIG. 8 is a plan cross-sectional view of the reducer shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a view of the reducer connected to the electric motor that gives twisting motion to the wrist of the robot. Fig. 10 is a front sectional view showing the swing center axis of the second arm of the same robot, Fig. 11 is a plan sectional view of the second arm, and Fig. 12 is a front sectional view of the second arm. , FIG. 13 is a partial front sectional view showing the structure of the wrist portion of the robot.

なお、以下の実施例は本発明の一具体例にすぎず本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。Note that the following example is only one specific example of the present invention and is not intended to limit the technical scope of the present invention.

まず、第１図及び第２図を用いてこの実施例にかかる塗
装用ロボット全体の構成に付き、簡単に説明する。First, the overall configuration of the painting robot according to this embodiment will be briefly explained using FIGS. 1 and 2.

この塗装用ロボットは、垂直多関節型ロボットの一例で
あり、固定の基台ｌに垂直軸のまわりで旋回する旋回台
３が取り付けられ、この旋回台３の上に複数のアームを
有してなるロボットＲが設けられている。但しこれは一
例であって旋回台３の回転軸が垂直方向の場合であるが
、例えば上記旋回台３の回転軸を水平に寝かせたような
多関節型ロボットも存在し、本発明はこのような各種の
多関節型ロボットに適用可能である。This painting robot is an example of a vertically articulated robot, in which a rotating base 3 that rotates around a vertical axis is attached to a fixed base l, and has a plurality of arms on the rotating base 3. A robot R is provided. However, this is just an example, and the rotation axis of the swivel table 3 is in the vertical direction, but there are also articulated robots in which the rotation axis of the swivel table 3 is laid horizontally. It is applicable to various types of articulated robots.

４は上記旋回台上に取り付けられ、旋回台３０回転軸で
ある垂直軸を含む垂直面内において、揺動可能の第１ア
ームである。５は上記第１アーム４の先端に上記垂直面
内において揺動可能に取り付けられた第２アーム、６は
上記第２アーム５の先端に設けられた手首部で、例えば
特開昭５２−１１１１５８号公報若しくは特開昭５８−
７１０９２号公報等に開示された軸芯Ｊを中心とするひ
ねりと２つの屈曲の自由度とを有する、いわゆる可撓性
手首部分によって構成されている。Reference numeral 4 denotes a first arm that is mounted on the swivel table and is swingable in a vertical plane that includes a vertical axis that is the rotation axis of the swivel table 30. 5 is a second arm attached to the tip of the first arm 4 so as to be swingable within the vertical plane; 6 is a wrist portion provided at the tip of the second arm 5; No. Publication or JP-A-58-
It is constituted by a so-called flexible wrist portion that has two degrees of freedom of twisting and bending about the axis J as disclosed in Japanese Patent No. 71092 and the like.

７は前記第２アーム５に揺動の駆動力を伝達するための
連接棒、８は上記第２アーム５における片持状の荷重を
バランスさせるためのバランスバネ、９は上記第１アー
ム４．第２アーム５両方の荷重をバランスさせるために
第１アーム４をその垂直位置の方向へ付勢するバランス
バネである。Reference numeral 7 denotes a connecting rod for transmitting the swinging driving force to the second arm 5, 8 a balance spring for balancing the cantilevered load on the second arm 5, and 9 the first arm 4. It is a balance spring that biases the first arm 4 towards its vertical position in order to balance the load on both the second arms 5.

次に第３図以下の添付図面をも参照しつつ、この実施例
の塗装用ロボットについて詳しく説明する。第３図は上
記旋回台３の駆動部分を示すもので、基台１は中空円筒
状をなし、その内部に円筒状の支持ケーシング１０が垂
直方向に固定されている。この支持ケーシング１０の上
端部に軸受１１を介して前記旋回台３が回転可能に支承
され、且つ軸受１２によってラジアル方向に支承されて
いる。上記支持ケーシング１０の下端部にはサイクロイ
ド減速機」３が収容され、その入力軸１４の端部にはプ
ーリ１５が固着されている。上記サイクロイド減速機」
３の出力部１６は円筒軸１７を介して前記旋回台３の中
心に固定された旋回台輪１８に連結されている。また、
基台１の底板１９にはＡＣサーボモータ等よりなる電動
機２０が立設され、その駆動軸２１に固着されたスプロ
ケット２３と前記プーリ１５の外周に取り付けたスプロ
ケット２４とはタイミングベルト２５により連結されて
いる。Next, the painting robot of this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings from FIG. 3 onwards. FIG. 3 shows the driving portion of the swivel base 3. The base 1 has a hollow cylindrical shape, and a cylindrical support casing 10 is vertically fixed therein. The swivel base 3 is rotatably supported at the upper end of the support casing 10 via a bearing 11, and is also supported in the radial direction by a bearing 12. A cycloid reducer 3 is housed in the lower end of the support casing 10, and a pulley 15 is fixed to the end of its input shaft 14. The above cycloid reducer”
The output section 16 of the rotary table 3 is connected via a cylindrical shaft 17 to a rotating architrave 18 fixed at the center of the rotating table 3. Also,
An electric motor 20 made of an AC servo motor or the like is installed upright on the bottom plate 19 of the base 1, and a sprocket 23 fixed to its drive shaft 21 and a sprocket 24 attached to the outer periphery of the pulley 15 are connected by a timing belt 25. ing.

従って電動機２０の回転は、スプロケット２３、ベルト
２５．スプロケット２４．プーリ１５゜入力軸１４を経
てサイクロイド減速機１３に入力され、ここで減速され
て円筒軸１７に伝達されて、旋回台３を垂直軸Ｊ１のま
わりに旋回する。但しこの旋回は、旋回台３の底面に固
着したストッパ２６．．２６ｔ、が基台１側の図示せぬ
係合部と当接することにより、又は制御プログラムに設
定されたソフトウェア上の旋回限界によって制限される
。Therefore, the rotation of the electric motor 20 is caused by the sprocket 23, the belt 25 . Sprocket 24. The signal is input to the cycloid reducer 13 via the pulley 15° input shaft 14, where it is decelerated and transmitted to the cylindrical shaft 17, causing the swivel table 3 to rotate around the vertical axis J1. However, this rotation is prevented by a stopper 26 fixed to the bottom of the swivel base 3. ．． 26t comes into contact with an engaging portion (not shown) on the base 1 side, or is limited by a software turning limit set in the control program.

上記旋回台３上には、第４図乃至第６図に詳しく示した
ようなロボットＲが載置されている。即ち旋回台３の上
面に垂直方向のブラケット２７゜２７が立設され、この
ブラケット２７によって軸受２８を介して第１アーム４
の揺動中心軸である第２アーム駆動軸２９が回動可能に
取り付けられている。A robot R as shown in detail in FIGS. 4 to 6 is placed on the swivel table 3. As shown in FIGS. That is, a vertical bracket 27° 27 is erected on the top surface of the swivel base 3, and the first arm 4 is
A second arm drive shaft 29, which is a central axis of swing, is rotatably attached.

上記第２アーム駆動軸２９には軸受３０を介して゛前記
第２アーム５の下端部３１が揺動可能に取り付けられて
いる。上記第２アーム５と下端部３１の側部には、第４
図に示す如く旋回台３上にブラケット２７と平行に固定
したブラケット４０ｂに取り付けたケーシング３２を貫
通する回転軸３３が固定され、このケーシング３２上に
垂直に設けた竪型電動機３７の出力軸に設けたウオーム
３６（第５図）が上記回転軸３３に固定したウオームホ
イール３５と噛み合うている。上記ウオーム３６とウオ
ームホイール３５との減速機構により電動機３７の回転
は減速されて回転軸３３に伝えられる。従って必要とす
る減速比が小さい場合、この機構では別個の減速装置は
不要である。但し大きい減速比を要する場合には減速機
付きの電動機を用いてもよい。A lower end portion 31 of the second arm 5 is swingably attached to the second arm drive shaft 29 via a bearing 30. On the sides of the second arm 5 and the lower end 31,
As shown in the figure, a rotating shaft 33 passing through a casing 32 attached to a bracket 40b fixed on the swivel base 3 in parallel with the bracket 27 is fixed, and the output shaft of a vertical motor 37 installed vertically on the casing 32 is fixed. A provided worm 36 (FIG. 5) meshes with a worm wheel 35 fixed to the rotating shaft 33. The rotation of the electric motor 37 is decelerated by the deceleration mechanism of the worm 36 and the worm wheel 35 and transmitted to the rotating shaft 33. Therefore, if a small reduction ratio is required, this arrangement does not require a separate reduction gear. However, if a large reduction ratio is required, an electric motor with a reduction gear may be used.

従って電動機３７の回転は、ウオーム３６．ウオームホ
イール３５を経て、第１アーム４に伝達され、第１アー
ム４を第２アーム駆動軸のまわりに揺動運動させる。但
し第１アーム４の回動角度は第１アーム４に取り付けた
ストッパ３９がブラケット２７に設けた図示せぬ係合片
と当接することにより、若しくはプログラム上のソフト
ウェアによる回動限界によって制限される。Therefore, the rotation of the electric motor 37 is caused by the rotation of the worm 36. The signal is transmitted to the first arm 4 via the worm wheel 35, causing the first arm 4 to swing around the second arm drive shaft. However, the rotation angle of the first arm 4 is limited by the stopper 39 attached to the first arm 4 coming into contact with an engagement piece (not shown) provided on the bracket 27, or by the rotation limit set by the software on the program. .

また、上記ブラケット４０＋、と平行のブラケット４０
８には、前記ケーシング３２の反対側にケーシング４１
が取り付けられている。前記第２アーム駆動軸２９の端
部２９８はこのケーシング４１内に装着されており、ケ
ーシング４１上に垂直に設けた竪型電動機４４の出力軸
に設けたウオーム４６（第５図）が、上記第２アーム駆
動軸２９の端部２９．に設けたウオームホイール４５と
噛み合っている。この間の減速機構については電動機３
７側と同様である。第２アーム駆動軸２９の略中央部に
は、第４図及び第５図に示す如くアーム４９を有するリ
ンク５０が固定され、上記アーム４９の先端にロッド５
１が揺動自在に取り付けられている。また、リンク５０
より突出するレバー５２には、ロッド５３が揺動可能に
取り付けられ、このロッド５３の端部が旋回台３より後
方へ突出して設けられたバネ受け５４に一端を固定され
た前記バランスバネ８の他端に係着され、これによって
リンク５０に常時第５図における時計方向の回動力が付
勢されている。上記リンク５０には、更に突起５６ａ、
５６ｂが一体に形成され、旋回台３上に固定した係合片
７０にこれらの突起５６ｉ、５６Ｉ、が当接することに
よりリンク５０の回動が制限される。当然ながらソフト
ウェア上の回動限界によっても回動角度は制限される。In addition, a bracket 40 parallel to the above bracket 40+
8 has a casing 41 on the opposite side of the casing 32.
is installed. The end portion 298 of the second arm drive shaft 29 is mounted inside the casing 41, and the worm 46 (FIG. 5) provided on the output shaft of the vertical motor 44 provided vertically on the casing 41 is connected to the worm 46 (FIG. 5). End portion 29 of second arm drive shaft 29. The worm wheel 45 is engaged with the worm wheel 45 provided therein. Regarding the speed reduction mechanism during this time, the electric motor 3
It is the same as the 7th side. As shown in FIGS. 4 and 5, a link 50 having an arm 49 is fixed approximately at the center of the second arm drive shaft 29, and a rod 5 is attached to the tip of the arm 49.
1 is swingably attached. Also, link 50
A rod 53 is swingably attached to the lever 52 that protrudes further, and the end of the rod 53 is attached to the balance spring 8 whose one end is fixed to a spring receiver 54 provided so as to protrude rearward from the swivel base 3. The other end is engaged with the link 50, thereby constantly applying a clockwise rotating force to the link 50 in FIG. The link 50 further includes a protrusion 56a,
56b is integrally formed, and these protrusions 56i, 56I abut against an engaging piece 70 fixed on the swivel base 3, thereby restricting the rotation of the link 50. Naturally, the rotation angle is also limited by the software rotation limit.

上記ロッド５１の上端は、第４図及び第５図に示す如く
、第１アーム４の上端部に取り付けた手首駆動軸７１を
中心に揺動可能の前記第２アーム５の後端にピン６０を
介して揺動可能に係着され、第２アーム５の後端部６１
．アーム４９．第１アーム４及びロッド５１によって平
行リンクが形成されていることにより、前記電動機４４
が回転して第２アーム駆動軸２９が回転すると、これに
伴ってリンク５０が揺動し、上記平行リンクの揺動角度
と同じ角度分だけ第２アーム５が揺動することになる。The upper end of the rod 51 is connected to a pin 60 at the rear end of the second arm 5, which is swingable around a wrist drive shaft 71 attached to the upper end of the first arm 4, as shown in FIGS. 4 and 5. The rear end portion 61 of the second arm 5 is
．． Arm 49. Since the first arm 4 and the rod 51 form a parallel link, the electric motor 44
When the second arm drive shaft 29 rotates, the link 50 swings accordingly, and the second arm 5 swings by the same angle as the swing angle of the parallel link.

また、前記したバランスバネ８によって第２７−ム５に
手首駆動軸７１を中心とした第５図における時計方向の
回転力が常時付与されており、これにより第２アーム５
の重力がバランスされる。Further, the balance spring 8 described above constantly applies a clockwise rotational force in the clockwise direction in FIG. 5 about the wrist drive shaft 71 to the second arm 5.
The gravity of is balanced.

また、前記第１アーム４の上端部近傍に設けたビンジョ
イン６２と前記ブラケット４０．及び４０Ｉ、の上端に
取り付けたピンジヨイント６３との間には、前記バラン
スバネ９が張着されており、第１アーム４をその垂直位
置の方向へ常時付勢することにより、第１アーム４と第
２アーム５とによる重力のバランスを図っている。Further, a bin join 62 provided near the upper end of the first arm 4 and the bracket 40. The balance spring 9 is attached between the pin joint 63 attached to the upper end of the first arm 4 and 40I, and by constantly biasing the first arm 4 in the direction of its vertical position. The gravity is balanced by the second arm 5.

上記第２アーム５内には、前記手首部６にひねり運動（
回転運動）を与えるための伝達軸６３が収容されている
。この伝達軸６３の端部は手首部６のひねり軸６４に連
結され、他端部は軸受箱６５内に収容された軸受６７に
より支持されたベベルギヤ取付軸６６の一端６８に固着
されている。In the second arm 5, the wrist portion 6 is provided with a twisting motion (
A transmission shaft 63 for imparting rotational motion is housed therein. An end of the transmission shaft 63 is connected to a twist shaft 64 of the wrist portion 6, and the other end is fixed to one end 68 of a bevel gear mounting shaft 66 supported by a bearing 67 housed in a bearing box 65.

上記ベベルギヤ取付軸６６の他端にはスプライン６９が
形成され、このスプライン６９に摺動自在に嵌合するベ
ベルギヤ７２が前記手首駆動軸７１に固定されたベベル
ギヤ７３と噛み合っている。A spline 69 is formed at the other end of the bevel gear attachment shaft 66, and a bevel gear 72 that is slidably fitted into the spline 69 meshes with a bevel gear 73 fixed to the wrist drive shaft 71.

７４は上記ベベルギヤ取付軸６６の段付部７５とベベル
ギヤ７２との間に縮着された皿バネで、ベベルギヤ取付
軸６６の端部に摺動自在に取り付はりｆｆｎ記ベベルギ
ヤ７２をベベルギヤ７３に押し付けて両者のバンクラッ
シュを解消している。なお、ベベルギヤ取付軸６６の端
部に形成された雄ネジ部７６には組立時にベベルギヤ７
２をベベルギヤ７３から遠ざけておくためのナツト７７
を螺着するためのものである。但しこのナツト７７は組
立後には取り外し、ベベルギヤ７３に対する７２の押し
付けを阻害しないようにする。Reference numeral 74 denotes a disc spring compressed between the stepped portion 75 of the bevel gear mounting shaft 66 and the bevel gear 72, and is slidably attached to the end of the bevel gear mounting shaft 66 to connect the bevel gear 72 to the bevel gear 73. By pressing the bank, the bank crash between the two parties is resolved. Note that the bevel gear 7 is attached to the male threaded portion 76 formed at the end of the bevel gear mounting shaft 66 during assembly.
Nut 77 to keep 2 away from bevel gear 73
It is for screwing on. However, this nut 77 is removed after assembly so as not to obstruct the pressing of 72 against the bevel gear 73.

上記した手首部６は前記ひねり軸６４の回転によってひ
ねり動作を与えられる他、その根本部分に設けた屈曲駆
動部材の一例であるボールジツイン）７８．．７８Ｉ、
を第１２図の紙面に平行に水平方向へ進退させることに
より、手首部６に屈曲動作を与え得るものであり、その
詳細は、特開昭５２−１１１１５８号公報や、特開昭５
８−７１０９２号公報等に詳しく記載されている。The above-mentioned wrist part 6 is given a twisting action by the rotation of the twisting shaft 64, and is also provided with a ball twist (an example of a bending drive member) 78. ．． 78I,
12 in the horizontal direction parallel to the plane of the paper of FIG. 12, bending motion can be given to the wrist portion 6. Details thereof can be found in JP-A-52-111158 and JP-A-5.
It is described in detail in Publication No. 8-71092 and the like.

第１１図および第１２図に示した２本の進退ロンドア９
ｍ、７９ｂは上記のようなボールジヨイント７８、およ
び７８ｂを第１２図の紙面に平行に水平方向へ進退させ
るためのロッドであり、その一端は前記ボールジヨイン
ト７８１および７８Ｉ、にそれぞれ係着され、他端は第
１０図および第１２図に示す如くボールジヨイント８０
８および８０Ｉ、を介して前記手首駆動軸７１に回動可
能に取り付けた回動部材の一例である回転板８１ｍ　、
　　８１１．に係着されている。上記回転板８１１およ
び８１トにはそれぞれスプロケット８２ｍ　、　　８２
Ｉ、が同軸に固着されている。上記スプロケット８２．
および８２ｂは第１Ｏ図および第４図に示す如く、第１
アーム４内にその軸芯に沿って配設されたチェーン８３
、．８３＆を介して第２アーム駆動軸２９に回転可能に
取り付けられたスプロケット８４．および８４トにそれ
ぞれ連結されている。Two forward and backward Rondo doors 9 shown in Figures 11 and 12
M and 79b are rods for moving the ball joints 78 and 78b as described above forward and backward in the horizontal direction parallel to the paper surface of FIG. and the other end is fitted with a ball joint 80 as shown in Figures 10 and 12.
A rotating plate 81m, which is an example of a rotating member rotatably attached to the wrist drive shaft 71 via 8 and 80I,
811. is attached to. The rotating plates 811 and 81 have sprockets 82m and 82, respectively.
I, are fixed coaxially. Sprocket 82.
and 82b are the first
A chain 83 disposed within the arm 4 along its axis
,．． A sprocket 84. rotatably attached to the second arm drive shaft 29 via 83&. and 84 ports, respectively.

上記スプロケｙ）８４ｍ、８４ｈは、それぞれこれらと
同軸のギア８５ｍ、８５ｂに固着されている。ギア８５
１および８５ｂは、それぞれ第５図および第８図に示す
如くハーモニックドライブ減速機８６ｍ、８６＆、（ハ
ーモニックドライブ社商標）の出力軸８７ｍ、８７ｂに
固定したギア８８、および８８ｂとそれぞれかみ合って
いる。８９は上記ギア８８１または８８ｂの回転量を検
出するレゾルバなどの回転位置検出装置である。上記の
ようなハーモニックドライブ減速機８６１および８６＆
、は、第７図に示す如く前記第２アーム駆動軸２９を挟
んで電動機４４および３７が反対側に（ロボットの後側
に）第７図に示す如く相対向して配置され、それぞれ電
動機９０．および９０ｂに連結されている。The sprockets y) 84m and 84h are fixed to gears 85m and 85b coaxial therewith, respectively. gear 85
1 and 85b are respectively engaged with gears 88 and 88b fixed to output shafts 87m and 87b of Harmonic Drive reducers 86m, 86& (trademark of Harmonic Drive Inc.), as shown in FIGS. 5 and 8, respectively. 89 is a rotational position detection device such as a resolver that detects the amount of rotation of the gear 881 or 88b. Harmonic drive reducers 861 and 86 &
As shown in FIG. 7, electric motors 44 and 37 are arranged facing each other on opposite sides (on the rear side of the robot) with the second arm drive shaft 29 in between, and electric motors 90 and 37 are arranged facing each other as shown in FIG. ．． and 90b.

したがって上記電動機９０１もしくは９０Ｉ、が正方向
もしくは逆方向にそれぞれ回転すると、その回転はハー
モニックドライブ減速機ｓｅｍ、ｓ６トを経て出力軸８
７ｍ、８７１．からギア８８゜、８８ｂに伝達され、さ
らにこれらのギアとかみ合うギア８５ｍ、８５ｂおよび
スプロケット８４□、８４トが回転する。これらのスプ
ロケット８４１．８４−の回転はさらにチェーン８３ｍ
　、　　８３Ｉ。Therefore, when the electric motor 901 or 90I rotates in the forward or reverse direction, the rotation passes through the harmonic drive reducers sem and s6 to the output shaft 8.
7m, 871. The signal is transmitted to the gears 88° and 88b, and further rotates the gears 85m and 85b and the sprockets 84□ and 84t that mesh with these gears. The rotation of these sprockets 841.84- further increases the chain 83m.
, 83I.

を経てスプロケット８２ｍ、８２ｓ、および回転板８１
□、８１１．に伝達され、この回転板８１．。Sprockets 82m, 82s, and rotating plate 81
□, 811. is transmitted to the rotary plate 81. .

８１＆、に取り付けたポールジ目インド８０．，８０Ｉ
、が扇状にスイングし、これらのボールジツイン）８０
ａ、８０ｂを介して取り付けた進退ロンドア９ｍ、７９
ｂが、それぞれ手首部６の方向へ進出又は後退し、その
先端に連結したボールジツイント７８．又は７８ｂが移
動されて手首部６の屈曲動作が行われる。Poleji eyes installed on 81&, India 80. ,80I
, swings in a fan shape, and these balls twin) 80
Advance/retreat Ron door installed via a, 80b 9m, 79
b advance or retreat in the direction of the wrist portion 6, respectively, and are connected to the tips of the ball joints 78.b. Alternatively, the wrist portion 6 is bent by moving the portion 78b.

また前記手首部６のひねり軸６４に、伝達軸６３および
ベベルギア取り付は軸６６を介して連結されたベベルギ
ア７２とかみ合うベベルギア７３は、手首駆動軸７１に
固着されている。上記手首駆動軸７１にはさらにスプロ
ケット９１が固着され、このスプロケット９１に巻き掛
けられたチェーン９２は、第４図および第５図に示す如
く、第１アーム４の中間部分に水平に取り付けられたハ
ーモニックドライブ減速機９３の出力軸に取り付けられ
たスプロケット９４に巻き掛けられている。Further, a bevel gear 73 that meshes with a bevel gear 72 connected to the twist shaft 64 of the wrist portion 6 via a transmission shaft 63 and a bevel gear attachment shaft 66 is fixed to a wrist drive shaft 71. A sprocket 91 is further fixed to the wrist drive shaft 71, and a chain 92 wound around the sprocket 91 is horizontally attached to the middle part of the first arm 4, as shown in FIGS. 4 and 5. It is wound around a sprocket 94 attached to the output shaft of the harmonic drive reducer 93.

上記ハーモニックドライブ減速機９３の入力軸に取り付
けたプーリー９５は、タイミングベルト９６を介して電
動機９７の出力軸９８に取り付けたプーリー９９に連結
されている（第９図参照）。A pulley 95 attached to the input shaft of the harmonic drive reducer 93 is connected via a timing belt 96 to a pulley 99 attached to the output shaft 98 of an electric motor 97 (see FIG. 9).

したがって電動機９７の回転は出力軸９８．プーリー９
９．タイミングベルト９６およびプーリー９５を経てハ
ーモニックドライブ減速機９３に伝達され、ここで減速
されてスプロケット９４に伝達される。スプロケット９
４の回転はさらにチェーン９２を経てスプロケシ）９１
．手首駆動軸７１、更にはベベルギア７３に伝達される
。ベベルギア７３が回転すると、これとかみ合うベベル
ギア７２が回転し、この回転がベベルギア取り付けＭ６
６．伝達軸６３．ひねり軸６４を経て手首部６を軸芯Ｊ
（第１図）の周りに旋回（ひねり）させる。Therefore, the rotation of the electric motor 97 is caused by the rotation of the output shaft 98. pulley 9
9. It is transmitted to the harmonic drive reducer 93 via the timing belt 96 and pulley 95, where it is decelerated and transmitted to the sprocket 94. Sprocket 9
The rotation of 4 further passes through the chain 92 to the sprocket) 91
．． It is transmitted to the wrist drive shaft 71 and further to the bevel gear 73. When the bevel gear 73 rotates, the bevel gear 72 that meshes with it rotates, and this rotation causes the bevel gear attachment M6 to rotate.
6. Transmission shaft 63. The wrist part 6 is connected to the axis J through the twist axis 64.
Turn (twist) around (Figure 1).

こうして上記ひねり運動、およびボールジツイント７８
ｍ、７８ｈの進退運動による屈曲動作により手首部６の
先端が任意の方向を指向し、その先端に取り付けたたと
えば塗装ガンなどの工具の姿勢が制御される。Thus, the twisting movement and the ball twisting 78
The tip of the wrist portion 6 is oriented in an arbitrary direction by the bending motion caused by the forward and backward movements of m and 78h, and the attitude of a tool, such as a painting gun, attached to the tip is controlled.

上記実施例では、竪型電動機３７．４４から回転軸３３
．第２アーム駆動軸２９へ回転を伝える手段として、ウ
オームとウオームホイールを用いたが、これらは例えば
一対のベベルギア等によって置き換えることも可能であ
る。In the above embodiment, from the vertical electric motor 37.44 to the rotating shaft 33
．． Although a worm and a worm wheel are used as means for transmitting rotation to the second arm drive shaft 29, these can be replaced by, for example, a pair of bevel gears.

「発明の効果」 本発明は以上述べたように、旋回台上にこの旋回台の旋
回軸を含む揺動面内で揺動運動する第１アームを取り付
け、この第１アームに上記揺動面内で揺動運動する第２
アームを取り付け、上記第２アームの先端に屈曲駆動部
材の進退により屈曲動作をする手首部を取り付けた多関
節型ロボットの手首駆動装置において、上記第１アーム
及び第２アームを駆動する電動機をそれぞれ上記旋回台
上に立設したことを特徴とする多関節型ロボットの駆動
装置であるから、従来のロボットと較べて旋回台上に設
けた電動機の旋回半径が小さくなり、作業空間の無駄が
なく、慣性も小さいので機械剛性の低下や、コストの低
減が可能である。"Effects of the Invention" As described above, the present invention includes a first arm that is attached to a swivel base and that swings within a oscillating plane that includes the swivel axis of the swivel base, and a first arm that swings within the oscillating plane that includes the pivot axis of the swivel base. The second rocking movement within
In a wrist drive device for an articulated robot, the arm is attached, and a wrist part is attached to the tip of the second arm to make a bending motion by advancing and retreating a bending drive member. Since this is a drive device for an articulated robot that is installed upright on the swivel table, the turning radius of the electric motor installed on the swivel table is smaller compared to conventional robots, eliminating wasted work space. Since the inertia is also small, it is possible to reduce mechanical rigidity and cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例に係る塗装用ロボットの正面
図、第２図は第１図におけるＡ矢？ｌＩ図、第３図は同
塗装用ロボットの旋回台部分の駆動機構を示す断面図、
第４図は第１図におけるＢ−Ｂ矢視図、第５図は第４図
におけるＣ−Ｃ矢視郡部分断面図、第６図は同ロボット
の平面図、第７図は同ロボットの手首部分に揺動動作を
与える減速機部分の構造を示す正面図で、第１図におけ
るＤ矢視図、第８図は第７図に示した減速機の平断面図
、第９図は同ロボットの手首部分にひねり動作を与える
電動機に連結された減速機の正断面図、第１０図は同ロ
ボットの第２アームの揺動中心軸部分を示す正断面図、
第１１図は第２アームの平断面図、第１２図は同第２ア
ームの正断面図、第１３図は同ロボットの手首部分の構
造を示す部分的正断面図である。 （符号の説明） ■・・・基台　　　　３・・・旋回台 ４・・・第１アーム　５・・・第２アーム６・・・手首
部　８．９・・・バランスばね２９・・・第２アーム駆
動軸 ３２．４１・・・ケーシング ３３・・・回転軸 ３５．４５・・・ウオームホイール ３６．４６・・・ウオーム ３７．４４・・・竪型電動機 ６３・・・伝達軸　　６４・・・ひねり軸７１・・・手
首駆動軸 ７８・・・ボールジヨイント（屈曲駆動部材）７９・・
・進退ロッド ８０・・・ボールジヨイント ８１・・・回転板（回動部材） ９３・・・ハーモニックドライブ減速機９７・・・電動
機FIG. 1 is a front view of a painting robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an arrow A in FIG. Figure 1 and Figure 3 are cross-sectional views showing the drive mechanism of the swivel part of the painting robot;
Fig. 4 is a view taken along line B-B in Fig. 1, Fig. 5 is a partial sectional view taken along line C-C in Fig. 4, Fig. 6 is a plan view of the robot, and Fig. 7 is a view taken along line C-C in Fig. 4. FIG. 9 is a front view showing the structure of the reducer part that gives a swinging motion to the wrist part, and is a view taken in the direction of arrow D in FIG. 1; FIG. 8 is a plan sectional view of the reducer shown in FIG. 7; and FIG. FIG. 10 is a front sectional view of a speed reducer connected to an electric motor that gives a twisting motion to the robot's wrist; FIG. 10 is a front sectional view showing the swing center axis of the second arm of the robot;
FIG. 11 is a plan sectional view of the second arm, FIG. 12 is a front sectional view of the second arm, and FIG. 13 is a partial front sectional view showing the structure of the wrist portion of the robot. (Explanation of symbols) ■...Base 3...Swivel base 4...First arm 5...Second arm 6...Wrist portion 8.9...Balance spring 29...No. 2-arm drive shaft 32.41...Casing 33...Rotating shaft 35.45...Worm wheel 36.46...Worm 37.44...Vertical electric motor 63...Transmission shaft 64...・Twist shaft 71...Wrist drive shaft 78...Ball joint (bending drive member) 79...
・Advancing/retracting rod 80... Ball joint 81... Rotating plate (rotating member) 93... Harmonic drive reducer 97... Electric motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 旋回台上にこの旋回台の旋回軸を含む揺動面内で揺動運
動する第１アームを取り付け、この第１アームに上記揺
動面内で揺動運動する第２アームを取り付け、上記第２
アームの先端に屈曲駆動部材の進退により屈曲動作をす
る手首部を取り付けた多関節型ロボットの手首駆動装置
において、上記第１アーム及び第２アームを駆動する電
動機をそれぞれ上記旋回台上に立設したことを特徴とす
る多関節型ロボットの駆動装置。A first arm that swings in a swinging plane including the pivot axis of the swinging base is attached to the swivel base, a second arm that swings in the swinging plane is attached to the first arm, and the second arm swings in the swinging plane, and 2
In a wrist drive device for an articulated robot, in which a wrist part is attached to the tip of an arm to make a bending motion by advancing and retreating a bending drive member, electric motors for driving the first arm and the second arm are respectively erected on the swivel base. A drive device for an articulated robot that is characterized by: